高频开关的制作方法

专利名称：高频开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及高频开关，特别涉及能够用于多种不同的移动通信系统的高频 开关。
背景技术：
过去，作为该种高频开关，在专利文献l中，如图5所示，具有与天线端子ANT和发送侧输入端子Tx之间的信号路径串联连接的第l二极管Dll、以及与 天线端子ANT和接收侧输出端子Rx之间的信号路径旁路连接的第2二极管D12， 并选择性地切换天线端子ANT和发送侧输入端子Tx之间的信号路径、以及天线 端子ANT和接收侧输入端子Tx之间的信号路径。但是，即使二极管是从同一制造批次中任意选择的，电荷存储量也会产生 ±10%左右的偏差。由于这一点存在下面问题即在上述高频开关中，从发送 模式到接收模式的切换时间存在着lp秒以上的延迟。艮P，在发送模式的状态下，第1及第2二极管D11、 D12处于导通状态，并 在第1二极管D11中存储电荷Q1，在第2二极管D12中存储电荷Q2。然后，如果 为了从发送模式切换到接收模式，而使控制电源端子Vc为OV，则第1及第2二极 管Dll、 D12之间互相释放存储电荷。这时，如果Q1〉Q2，则第2二极管D12较 快成为截止状态，而第1二极管D11所存储的电荷Q1到释放为0需要花费一些时 间，比第2二极管D12要迟很长时间成为截止状态。因此，在上述高频开关中， 存在着下面问题即从发送模式切换到接收模式的切换时间延迟，大功率的发 送信号在接收侧信号路径中迂回。专利文献l:特开2000 — 223901号公报因此，本发明的第l目的在于提供一种从发送模式向接收模式的切换时 间短的高频开关。本发明的第2目的在于提供一种达到上述第l目的、同时在电源通/断时能够抑制发送信号和接收信号的损失的高频开关
发明内容
为了达到上述目的，与本发明相关的高频开关，其特征在于，具有与天线端子和发送侧输入端子之间的发送侧信号路径串联连接的第l二极管、以及与天线端子和接收侧输出端子之间的接收侧信号路径旁路连接的第2二极管，还具有选择性地切换上述发送侧信号路径和上述接收侧信号路径的开关，在该高频开关中，电阻的一端与上述第1二极管和上述第2二极管之间连接，并且该电阻的另一端接地。在与本发明相关的高频开关中，串联连接的第1及第2二极管在导通的状态 下存储的电荷直接通过电阻向地放电。因此，即使第1及第2二极管的电荷存储 量不同，从将控制电源端子从接通切换到断开的从发送模式切换到接收模式的 切换时间变快。与本发明相关的高频开关能够适用于单波段对应型、双波段对应型、三波 段对应型以及四波段对应型的任一种。在与本发明相关的高频开关中，与接收侧输出端子旁路连接的二极管的另一端最好与控制电源连接，同时通过电容器接地。当控制电源接通时，由该电容器以及旁路侧二极管导通时的电感分量形成阻抗为o的串联谐振点，能够减少发送信号向接收侧输出端子泄漏的情况。另外，当控制电源断开时，因为该 电容器和旁路侧二极管截止时的电容分量为串联连接，所以能够减小对于接地 侧的电容分量，能够减少接收信号向地端泄漏。即，能够抑制发送信号和接收 信号的损失。另外，在与本发明相关的高频开关中，控制电源可以是单一电源(正电源或 者负电源中的任一种电源)。因为用单一电源的正/负不需要倒相，所以切换速 度快。如果采用与本发明相关的高频开关，则因为在串联连接的第1及第2二极管之间存在着旁路连接的电阻，所以控制电源端子切换为断开时的电荷放电变 快，从发送模式向接收模式的切换时间变短。另外，由于与接收侧输出端子旁路连接的二极管的另一端连接在控制电源 上，同时通过电容器接地，因此能够抑制发送信号和接收信号的损失。


图l是用于说明与本发明相关的高频开关的第l实施例的等效电路图。图2是用于说明与本发明相关的高频开关的第2实施例的等效电路图。 图3是用于说明与本发明相关的高频开关的第3实施例的等效电路图。 图4是用于说明与本发明相关的高频开关的第4实施例的等效电路图。 图5是用于表示过去的高频开关的等效电路图。
具体实施方式
下面参照附图来说明与本发明相关的高频开关的实施例。 (第1实施例，参照图l)第l实施例即单波段对应型的高频开关，如图l的等效电路所示，主要由高 频开关ll、 LC滤波器12、电容器C、 C2、 C3构成。高频开关ll是用于选择性地切换天线端子ANT与发送侧输入端子Tx之间 的信号路径、以及天线端子ANT与接收侧输出端子Rx之间的信号路径的部分。 LC滤波器12配置在高频开关ll和发送侧输入端子Tx之间，是包含电感器Ltl和 电容器的低通滤波器。该低通滤波器的电容器由与电感器Ltl并联连接的电容器 Ccl、以及接地的2个接地电容器(旁路电容)Cul、 Cu2构成。高频开关11是将开关元件即第1二极管D1、第2二极管D2、电感器SL1、SL2、 电容器C5、 C6、 C7以及电阻R、 RA连接而构成的。第1二极管D1与天线端子ANT 和发送侧输入端子Tx之间的信号路径串联连接，使得正极在天线端子ANT侧。 而且，电感器SL1连接在第1二极管D1的负极和地之间。第2二极管D2与天线端子ANT和接收侧输出端子Rx之间的信号路径旁路 连接，正极通过电容器C5接地。控制电源端子Vc通过电阻R与第2二极管D2和 电容器C5的连接点连接，电容器C7连接在控制电源端子Vc和地之间。而且， 电感器SL2与第2二极管D2的负极和天线端子ANT之间串联连接，同时电容器 C6连接在第2二极管D2的负极和地之间。另外，电阻RA连接在第2二极管D2的 负极和地之间。接着，说明由上述结构构成的高频开关的工作。首先，在将发送信号进行 发送的情况(发送模式)下，通过对控制电源端子Vc加上例如2.5V，而使第l二极 管D1和第2二极管D2呈导通状态，则从发送侧输入端子Tx输入的发送信号通过 LC滤波器12、高频开关ll，再从天线端子ANT发送出去。另一方面，因为电感
器SL2对于发送信号的频率为X/4线路长度的带状传输线，所以阻抗为无穷大， 信号不通过天线端子ANT和接收侧输出端子Rx之间。而且，用LC滤波器12使发 送信号的高次谐波衰减。反之，在对接收信号进行接收的情况(接收模式)下，通过对控制电源端子 Vc加上例如0V，而使第1二极管D1和第2二极管D2呈截止状态，由第l二极管 D1截止时的电容和电感器SL1构成高通滤波器，在接收频带中由于成为高阻抗， 而使接收信号不向发送侧输入端子Tx迂回，从天线端子ANT输入的接收信号向 接收侧输出端子Rx输出。这里，说明从发送模式向接收模式切换的动作。当为发送模式时，第l二 极管D1和第2二极管D2呈导通状态。这时，设第1二极管D1中存储的电荷为Q1， 第2二极管D2中存储的电荷为Q2。在这种状态下，如果为了从发送模式切换到 接收模式，而对控制电源端子Vc加上OV，则因为串联连接的第1二极管D1和第 2二极管D2之间连接接地的电阻RA，所以导通时存储的电荷Q1、 Q2通过电阻 RA而直接放电，从而縮短从发送模式向接收模式切换的时间。通常，虽然第1及第2二极管D1、 D2是将相同制造批次的产品组合使用的， 但是电荷存储量Q1、 Q2存在着偏差。特别是，如果第1二极管D1的电荷存储量 Ql大，则切换时间变慢，但是釆用该第l实施例能够消除这样的不良情况。另外，在该第l实施例中，与接收侧输出端子Rx旁路连接的二极管D2的正 极与控制电源端子Vc连接，同时通过电容器C7接地。因此，当控制电源端子 Vc为接通时，由电容器C7和二极管D2导通时的电感分量形成阻抗为0的串联谐 振点，从而能够减少发送信号向接收侧输出端子Rx泄漏的情况。另外，当控制 电源端子Vc为断开时，因为电容器C7和二极管D2截止时的电容分量串联连接， 所以对于接地侧的电容分量变小，从而能够减少接收信号向地端泄漏的情况。 因此，能够抑制发送信号和接收信号的损失。另外，在该第l实施例中，高频开关11和LC滤波器12是通过将层叠多个介 质层所得到的层叠体块一体化来进行制造的。另外，关于高频开关的各结构电 路是将层叠体块一体化来制造的这一点，下述说明的第2 第4实施例也相同。(第2实施例、参照图2)第2实施例即双波段对应型的高频开关(前端模块)，如图2的等效电路所示， 具有2个不同的通信系统即GSM系统和DCS系统，在天线端子ANT后级中具有 将GSM系统的信号路径与DCS系统的信号路径分支的天线共用器20、以及电容
器C。 GSM系统由第l高频开关llG和第lLC滤波器12G以及电容器Clg、 C2g构 成。DCS系统也同样，由第2高频开关llD和第2LC滤波器12D以及电容器Cld、 C2d构成。第l高频开关llG选择性地切换天线端子ANT和第l发送侧输入端子Txg之 间的信号路径、以及天线端子ANT和第l接收侧输出端子Rxg之间的信号路径。 第lLC滤波器12G配置在第l高频开关llG和第l发送侧输入端子Txg之间。第2高频开关llD选择性地切换天线端子ANT和第2发送侧输入端子Txd之 间的信号路径、以及天线端子ANT和第2接收侧输出端子Rxd之间的信号路径。 第2LC滤波器12D配置在第2高频开关llD和第2发送侧输入端子Txd之间。天线共用器20在发送信号之时，选择来自DCS系统或者GSM系统的发送信 号，在接收信号之时，选择去到DCS系统或者GSM系统的接收信号。天线共用 器20是将电感器Ltl、 Lt2以及电容器Ccl、 Cc2、 Ctl、 Ct2连接而构成。由电感 器Ltl和电容器Ctl构成的并联电路与GSM系统的信号路径串联连接，该并联电 路的第l发送侧输入端子Txg侧通过电容器Cul接地。另外，由电容器Ccl、 Cc2 构成的串联电路与DCS系统的信号路径串联连接，该连接点通过电感器Lt2和电 容器Ct2接地。第1高频开关11G是将开关元件即二极管GD1、 GD2、电感器GSL1、 GSL2、 电容器GC5、 GC6、 C3I以及电阻RG连接而构成。第1二极管GD1与GSM系统的 天线端子ANT和第l发送侧输入端子Txg之间的信号路径串联连接，使得正极在 天线端子ANT侧。而且，在第1二极管GD1的负极和地之间连接电感器SL1。第2二极管GD2与GSM系统的天线端子ANT和第l接收侧输出端子Rxg之间 的信号路径旁路连接，并且正极通过电容器GC5接地。第2二极管GD2与电容器 GC5的连接点通过电阻RG与控制电源端子Vcl连接。另外，控制电源端子Vcl 和电阻RG的连接点通过电容器C31接地。而且，电感器GSL2与第2二极管GD2 的负极的天线端子ANT侧的信号路径串联连接，同时第2二极管GD2的负极和地 之间连接电容器GC6。第2高频开关11D是将开关元件即二极管DD1、 DD2、电感器DSL1、 DSL2、 DSLt、电容器DC5、 DCtl、 C32以及电阻RD、 RA连接而构成。第3二极管DD1 与DCS系统的天线端子ANT和第2发送侧输入端子Txd之间的信号路径串联连 接，使得正极在天线端子ANT侧。而且，在第3二极管DD1的负极和地之间连接 电感器DSL1。另外，电容器DCtl和电感器DSLt的串联电路对第3二极管DDl并
联连接。
第4二极管DD2与DCS系统的天线端子ANT和第2接收侧输出端子Rxd之间 的信号路径旁路连接，正极通过电容器DC5接地。第4二极管DD2和电容器DC5 的连接点通过电阻RD与控制电源端子Vc2连接。另外，第4二极管DD2的负极和 地之间连接电阻RA。控制电源端子Vc2和电阻RD的连接点通过电容器C32接 地。而且，电感器DSL2与第4二极管DD2的负极的天线端子ANT侧的信号路径 串联连接。第lLC滤波器12G配置在第l高频开关llG和第l发送侧输入端子Txg之间， 是包含了电感器GLtl和电容器的低通滤波器。该低通滤波器的电容器由与电感 器GLtl并联连接的电容器GCcl、和接地的2个接地电容器(旁路电容器)Gcul、 Gcu2组成。
第2LC滤波器12D配置在第2高频开关llD和第2发送侧输入端子Txd之间， 是将电感器DLtl和电容器DCcl的并联电路、以及电感器DLt2和电容器DCc2的 并联电路串联连接而成的。电感器DLtl的两端分别通过电容器Dcul、Dcu2接地。
接着，说明由上述结构构成的高频开关的工作。首先，当发送DCS系统 (1.8MHz频带)的发送信号时，在第2高频开关11D中，通过对控制电源端子Vc2 加上例如2.5V，而使第3二极管DD1和第4二极管DD2呈导通状态，从第2发送侧 输入端子Txd输入的DCS系统的发送信号通过第2LC滤波器12D、第2高频开关 11D以及天线共用器20，从天线端子ANT发送出去。
这时，在GSM系统的第1高频开关11G中，通过对控制电源端子Vcl加上例 如OV，而使第1二极管GD1呈截止状态，从而使得GSM系统的发送信号不能发 送。另外，通过连接天线共用器20， DCS系统的发送信号不会向GSM系统的第 l发送侧输入端子Txg和第l接收侧输出端子Rxg迂回。而且，用DCS系统的第2LC 滤波器12D能够使DCS系统的2次谐波和3次谐波衰减。
然后，在发送GSM系统(900MHz频带)的发送信号时，在第1高频开关11G 中，例如通过对控制电源端子Vcl加上例如2.5V，使得第1二极管GD1及第2二 极管GD2呈导通状态，GSM系统的发送信号通过第1LC滤波器12G、第l高频开 关UG以及天线共用器20从天线端子ANT发送出去。这时，在DCS系统的第2高频开关11D中，例如通过对控制电源端子Vc2加 上例如OV，而使第3二极管DD1呈截止状态，从而使得DCS系统的发送信号不 能发送。另外，通过连接天线共用器20，从而使得GSM系统的发送信号不会向
DCS系统的第2发送侧输入端子Txd和第2接收侧输出端子Rxd迂回。而且，通过天线共用器20的由电容器Ctl、电感器Ltl和旁路电容器Cul组 成的低通滤波器，使GSM系统的2次谐波衰减，并通过GSM系统的第1LC滤波 器12G，使GSM系统的3次谐波衰减。接着，在接收DCS系统和GSM系统的接收信号时，在DCS系统的第2高频 开关11D中，通过对控制电源端子Vc2加上例如0V，而使第3二极管DD1和第4 二极管DD2呈截止状态，并在GSM系统的第1高频开关11G中，通过对控制电源 端子Vcl加上OV，而使第1二极管GD1和第2二极管GD2呈截止状态，从而使得 DCS系统的接收信号不会向DCS系统的第2发送侧输入端子Txd迂回，并使得 GSM系统的接收信号不会向GSM系统的第l发送侧输入端子Txg迂回，从天线端 子ANT输入的信号分别向DCS系统的接收侧输出端子Rxd、 GSM系统的接收侧 输出端子Rxg输出。另外，通过连接天线共用器20，从而使得DCS系统的接收信号不会向GSM 系统迂回，并使得GSM系统的接收信号不会向DCS系统迂回。这里，说明DCS系统中的从发送模式向接收模式的切换工作。当为发送模 式时，第3二极管DD1及第4二极管DD2呈导通状态。这时，设存储在第3二极管 DD1中的电荷为Q1，存储在第2二极管DD2中的电荷为Q2。在该状态下，如果 为了从发送模式向接收模式切换，而对控制电源端子Vc2加上0V，则因为在串 联连接的第3二极管DD1及第4二极管DD2之间连接接地的电阻RA，所以导通时 存储的电荷Q1、 Q2通过电阻RA直接放电，使得从发送模式向接收模式切换的 时间縮短。特别是，如果第3二极管DD1的电荷存储量Q1较大，则切换时间变 慢，但在该第2实施例中与上述第1实施例1一样，能够消除这样的不良情况。另外，即使在GSM系统中，从发送模式向接收模式的切换也与上述DCS系 统同样进行。另外，即使在GSM系统中，如果使旁路连接的电阻介于第1及第2 二极管GD1、 GD2之间，则也与上述相同，能够縮短从发送模式向接收模式切 换的时间。另外，在本第2实施例中，控制电源端子Vcl、 Vc2和二极管GD2、 DD2的 正极之间通过电容器C31、 C32接地。这样，当控制电源端子Vcl、 Vc2接通时， 由电容器C31、 C32和二极管GD2、 DD2导通时的电感分量形成阻抗为O的串联 谐振点，能够减少发送信号向接收侧输出端子Rxg、 Rxd泄漏的情况。另外，当 控制电源端子Vcl、 Vc2为断开时，因为电容器C3K C32与二极管GD2、 DD2
截止时的电容分量串联连接，所以能够减少对接地侧的电容分量，能够减少接 收信号向地泄漏的情况。这样，能够抑制发送信号和接收信号的损失。 (第3实施例，参照图3)第3实施例即三波段对应型的高频开关，如图3的等效电路所示，具有3个 不同的通信系统即GSM系统、DCS系统和PCS系统。GSM系统由第l高频开关llG和第lLC滤波器12G以及电容器Clg、 C2g、 GCu3构成。该GSM系统的结构以及作用基本上与上述第2实施例相同，省略重 复的说明。另外，第2二极管GD2的负极和地之间连接电阻RA1。即使是关于天线共用器20，也与上述第2实施例具有基本相同的结构和作 用，省略重复的说明。DCS/PCS系统由第2高频开关11D1和第2LC滤波器12D和双工器14D以及电 容器Cld、 C2d、 C3d构成。第2高频开关11D1和第2LC滤波器12D的电路结构基 本上与上述第2实施例相同，关于第2LC滤波器12D，省略重复的说明。第2高频开关11D1的后级与双工器14D连接，该双工器14D是用来分支为 PCS系统的接收信号路径和DCS系统的接收信号路径的部分。第2高频开关llDl选择性地切换天线端子ANT和第2发送侧输入端子Txd之 间的DCS系统与PCS系统公共的发送信号路径、以及天线端子ANT和第2 第3 接收侧输出端子Rxdl、 Rxd2之间的DCS系统接收信号路径'PCS系统接收信号 路径。第2高频开关11D1是将开关元件即二极管DD1、DD2、电感器DPSL1、DSL2、 DPSLt、电容器DC5、 DC6、 DPCt、 C33以及电阻DR1、 RA2连接而构成。第3 二极管DDl与天线端子ANT和第2发送侧输入端子Txd之间的DCS系统和PCS系 统公共的发送信号路径串联连接，使得正极在天线端子ANT侧。而且，第3二 极管DD1的负极和地之间连接电感器DPSL1。另夕卜，电容器DPCt和电感器DPSLt 的串联电路对第3二极管DD1是并联连接的。第4二极管DD2与天线端子ANT和双工器14D之间的DCS系统和PCS系统公 共的接收信号路径旁路连接，正极通过电容器DC5接地。控制电源端子Vc3通 过电阻DR1和第4二极管DD2与电容器DC5的连接点连接。另外，电阻RA2连接 在第4二极管DD2的负极和地之间。控制电源端子Vc3和电阻DRl的连接点通过 电容器C33接地。而且，电感器DSL2与第4二极管DD2的负极的天线端子ANT 侧的信号路径串联连接。
双工器14D是将开关元件即二极管PD1、 PD2、电感器PSL1、 PSL2、电容 器PC5、 C32以及电阻PR1连接而构成。二极管PD1与第2高频开关11D1和第3接 收侧输出端子Rxd2之间的PCS系统的发送信号路径串联连接，使得正极在第2 高频开关11D1侧。而且，电感器PSL1连接在二极管PD1的负极和地之间。二极 管PD2与第2高频开关llDl和第2接收侧输出端子Rx的之间的DCS系统的接收 信号路径旁路连接，负极通过电容器PC5接地。控制电源端子Vc2通过电阻PRl 与二极管PD2和电容器PC5的连接点连接。控制电源端子Vc2和电阻PRl的连接 点通过电容器C32接地。而且，电感器PSL2与二极管PD2的负极的第2高频开关 11Dl侧的信号路径串联连接。接着，说明由上述结构构成的高频开关的工作。首先，当发送DCS/PCS系 统的发送信号时，通过向控制电源端子Vc3加上例如2.5V，同时向控制电源端 子Vcl、 Vc2加上例如0V，使得二极管DD1、 DD2呈导通状态，二极管GD1、 GD2、 PD1、 PD2呈截止状态，从而使得从第2发送侧输入端子Txd进入的 DCS/PCS系统的发送信号通过第2LC滤波器12D、第2高频开关11D1以及天线共 用器20，而从天线端子ANT发送出去。当发送GSM系统的发送信号时，通过向控制电源端子Vcl加上例如2.5V， 同时向控制电源端子Vc2、 Vc3加上例如0V，从而使得二极管GD1、 GD2呈导通 状态，二极管DD1、 DD2、 PD1、 PD2呈截止状态，从而使得从第l发送侧输入 端子Txg进入的GSM系统的发送信号通过第lLC滤波器12G、第1高频开关11G 以及天线共用器20，而从天线端子ANT发送出去。接着，当接收DCS系统的接收信号时，通过向控制电源端子Vcl、 Vc2、 Vc3全部加上例如0V，从而使得二极管GD1、 GD2、 DD1、 DD2、 PD1、 PD2呈 截止状态，从而使得从天线端子ANT进入的信号向DCS系统的接收侧输出端子 Rxdl输出。当接收PCS系统的接收信号时，通过向控制电源端子Vc2加上例如2.5V， 同时向控制电源端子Vcl、 Vc3加上例如0V，而使二极管PD1、 PD2呈导通状态， 使二极管GD1、 GD2、 DD1、 DD2呈截止状态，从而使得从天线端子ANT输入 的信号向P C S系统的接收侧输出端子Rx d2输出。当接收GSM系统的接收信号时，通过向控制电源端子Vcl、 Vc2、 Vc3全部 加上例如OV，而使二极管GD1、 GD2、 DD1、 DD2、 PD1、 PD2呈截止状态，从 而使得从天线端子ANT输入的信号向GSM系统的接收侧输出端子Rxg输出。
另外，通过连接天线共用器20， DCS/PCS系统的接收信号不会向GSM系统 迂回，GSM系统的接收信号不会向DCS/PCS系统迂回。这里，GSM、 DCS/PCS系统中的从发送模式向接收模式的切换动作，因为 二极管GD1、 GD2以及二极管DD1、 DD2之间分别连接接地的电阻RA1、 RA2， 所以如上述第1实施例和第2实施例中说明的那样，从发送模式向接收模式切换 的时间縮短。另外，因为控制电源端子Vcl、 Vc2、 Vc3和二极管GD2、 PD2、 DD2之间通过电容器C31、 C32、 C33接地，所以如上述第l实施例和第2实施例 中说明的那样，能够抑制发送信号和接收信号的损失。(第4实施例，参照图4)第4实施例即四波段对应型的高频开关，如图4的等效电路所示，GSM系统 分成2部分，具有4个情况不同的通信系统即GSM850系统、GSM900系统、PCS 系统以及DCS系统。天线共用器20q在发送时，选择来自DCS/PCS系统以及GSM系统的发送信 号，接收时，选择去往DCS/PCS系统以及GSM系统的接收信号。天线共用器20q 是将电感器Ltl、 Lt2、 DLtl以及电容器Ccl、 Cc2、 Ctl、 Ct2、 Cul、 DCcl、 DCul 连接而构成。由电感器Ltl和电容器Ctl构成的并联电路与GSM系统的信号路径 串联连接，该并联电路的第l发送侧输入端子Txg侧通过电容器Cul接地。另外， 由电感器DLU和电容器DCcl组成的并联电路与DCS/PCS系统的信号路径串联 连接，并且该并联电路的天线端子ANT侧通过电容器DCul接地。而且，由电容 器Ccl、 Cc2组成的串联电路与该DCS/PCS系统的信号路径串联连接，并且该连 接点通过电感器Lt2以及电容器Ct2接地。这里，附加在DCS/PCS系统中的低通 滤波器是用于补偿与发送侧输入端子Txd连接的第2LC滤波器12D2的部分。第1高频开关11G2是将开关元件即二极管GD1、 GD2、 GD3、电感器GSL1、 GSL2、 ASL1、电容器GC4、 GC5、 AC4以及电阻RG、 RB连接而构成的。第l 二极管GDl与GSM系统的天线端子ANT和第l发送侧输入端子Txg之间的信号 路径串联连接，使负极在天线端子ANT侧。而且，将电容器GC4作为接地侧， 将电感器GSL1和电容器GC4串联连接在第1二极管GD1的正极与地之间。另夕卜， 控制电源端子Vcl与电感器GSLl和电容器GC4的连接点连接。第2二极管GD2与GSM系统的天线端子ANT和接收侧输出端子Rxgl之间的 信号路径串联连接，使得负极在天线端子ANT侧。而且，将电容器AC4作为接 地侧，将电感器ASL1和电容器AC4串联连接在第2二极管GD2的正极和地之间。 控制电源端子Vc2与电感器ASLl和电容器AC4的连接点连接。另外，电容器AC5 与电感器ASL1并联连接。而且，电容器AC6连接在第2二极管GD2的正极和地之间。第3二极管GD3与GSM系统的天线端子ANT和接收侧输出端子Rxg2之间的 信号路径旁路连接，并且负极通过电容器GC5接地。电阻RG的一端与第3二极 管GD3和电容器GC5的连接点连接，该电阻RG的另一端接地。而且，电感器 GSL2与第3二极管GD3的正极的天线端子ANT侧的信号路径串联连接，同时电 容器GC6连接在第3二极管GD3的正极和地之间连接。另外，电阻RB的一端与 第3二极管GD3的正极连接，该电阻RB的另一端接地。第lLC滤波器12G配置在第l高频开关llG2和第l发送侧输入端子Txg之间， 是包含电感器GLtl以及电容器的低通滤波器。该低通滤波器的电容器由与电感 器GLtl并联连接的电容器GCcl、接地的2个接地电容器(旁路电容器)GCul、 GCu2组成。第2高频开关11D2是将开关元件即二极管DD1、 DD2、DD3、电感器DPSL1、 PSL1、 DPSLt、 PSLt、电容器DC5、 DPC4、 PC4、 PC5、 PCtl、 DPCtl以及电阻 RD、 RA连接而构成。第4二极管DD1与DCS/PCS系统的天线端子ANT和第2发 送侧输入端子Txd之间的信号路径串联连接，使得负极在天线端子ANT侧。而 且，将电容器DPC4作为接地侧，将电感器DPSL1和电容器DPC4串联连接在第4 二极管DD1的正极和地之间。另外，控制电源端子Vc3与电感器DPSLl和电容 器DPC4的连接点连接。另外，电容器DPCtl和电感器DPSLt的串联电路对第4 二极管DD1并联连接。第5二极管DD2与DCS/PCS系统的天线端子ANT和接收侧输出端子Rxdl之 间的信号路径串联连接，使得负极在天线端子ANT侧。而且，将电容器PC4作 为接地侧，将电感器PSL1和电容器PC4串联连接在第5二极管DD2的正极和地之 间。控制电源端子Vc4与电感器PSLl和电容器PC4的连接点连接。电容器PC5 连接在第5二极管DD2的正极和地之间。而且，电容器PCtl和电感器PSLt的串联 电路对第5二极管DD2并联连接。第6二极管DD3与DCS/PCS系统的天线端子ANT和接收侧输出端子Rxd2之 间的信号路径串联连接，负极通过电容器DC5接地。电阻RD的一端与第6二极 管DD3和电容器DC5的连接点连接，该电阻RD的另一端接地。而且，电感器 DSL2与第6二极管DD3的正极的天线端子ANT侧的信号路径串联连接，同时电
容器DC6连接在第6二极管DD3的正极和地之间。另外，电阻RA的一端与第6二 极管DD3的正极连接，该电阻RA的另一端接地。第2LC滤波器12D2配置在第2高频开关llD2和第2发送侧输入端子Txd之 间，由电感器DLt2和电容器DCc2的并联电路组成，电感器DLt2的两端分别通 过电容器DCu2、 DCu3接地。然后，说明由上述结构构成的高频开关的工作。首先，当发送DCS/PCS系 统的发送信号时，在第2高频开关11D2中，通过向控制电源端子Vc3加上例如 2.5V，而使第4二极管DD1和第6二极管DD3呈导通状态，从而使得从第2发送侧 输入端子Txd进入的DCS/PCS系统的发送信号通过第2LC滤波器12D2、第2高频 开关llD2以及天线共用器20q，而从天线端子ANT发送出去。这时，在GSM系统的第1高频开关11G2中，通过向控制电源端子Vcl加上 例如OV，而使第1二极管GD1呈截止状态，从而使得GSM系统的发送信号不能 发送。另外，通过连接天线共用器20q，使得DCS/PCS系统的发送信号不会向 GSM系统的第l发送侧输入端子Txg以及第l接收侧输出端子Rxgl、 Rxg2迂回。 而且，用DCS/PCS系统的第2LC滤波器12D2以及天线共用器20q的滤波器电路， 使DCS/PCS系统的2次谐波和3次谐波衰减。然后，当发送GSM系统(850/900MHz频带)的发送信号时，在第l高频开关 11G2中，通过向控制电源端子Vcl加上例如2.5V，而使第1二极管GD1和第3二 极管GD3呈导通状态，GSM850/卯0系统的发送信号通过第1LC滤波器12G、第l 高频开关llG2以及天线共用器20q，从天线端子ANT发送出去。这时，第2二极 管GD2呈截止状态，利用二极管GD2的隔离，使发送信号不会向接收侧输出端 子Rxgl泄漏。另外，第3二极管GD3导通时的电感分量和电容器GC5串联谐振，阻抗大致 为0，电感器GSL2为对地短路的状态。这样，因为用电感器GSL2使相位旋转， 从GSM系统发送侧输入端子Txg来看的阻抗接近开路状态，所以发送信号不会 向接收侧输出端子Rxg2泄漏。另外，在该状态下，其它的控制电源端子Vc2、 Vc3、 Vc4设定为0V。接着，当接收GSM850系统的接收信号时，在第1高频开关11G2中，通过向 控制电源端子Vc2加上例如2.5V，而使第2二极管GD2和第3二极管GD3呈导通 状态，从而使得从天线端子ANT输入的信号向接收侧输出端子Rxgl输出。这时， 第1二极管GD1呈截止状态，利用二极管GD1的隔离，而使得接收信号不会向发 送侧输入端子Txg泄漏。另外，第3二极管GD3导通时的电感分量和电容器GC5串联谐振，阻抗大致 为0，电感器GSL2呈对地短路状态。这样，因为用电感器GSL2使相位旋转，从 接收侧输出端子Rxg2来看的阻抗接近开路状态，所以接收信号不会向接收侧输 出端子Rxg2泄漏。另外，在该状态下，其它的控制电源端子Vc2、 Vc3、 Vc4设 定为0V。接着，当接收GSM900系统的接收信号时，在第1高频开关11G2中，通过向 控制电源端子Vcl、 Vc2加上例如0V，而使第1二极管GD1、第2二极管GD2和第 3二极管GD3呈截止状态，从而使得从天线端子ANT输入的信号向接收侧输出端 子Rxg2输出。这时，利用第1二极管GD1的隔离，而使得接收信号不会向发送 侧输入端子Txg泄漏。另外，利用第2二极管GD2的隔离，而使得接收信号不会 向接收侧输出端子Rxgl泄漏。这里，说明GSM系统的从发送模式向接收模式切换的工作。当为发送模式 时，第1二极管GD1和第3二极管GD3呈导通状态。这时，设存储在第l二极管 GD1中的电荷为Q1，存储在第3二极管GD3中的电荷为Q3。在这种状态下，为 了从发送模式向用接收侧输出端子Rxg2接收的接收模式切换，必须向控制电源 端子Vcl加上OV，使存储在二极管GD1、 GD3中的电荷释放，使二极管GD1、 GD3呈截止状态。这时，因为电阻RB连接在串联连接的第1二极管GD1和第3二 极管GD3的中间点与地之间，所以存储在二极管GD1、 GD3中的电荷能够直接 释放。因此，从发送模式切换到GSM900系统的接收模式的时间縮短。特别是， 如果第1二极管GD1的电荷存储量Q1较大，则显然切换时间变慢，但是在本第4 实施例中，与上述第1 第3实施例同样能够消除这样的不良情况。接着，当接收PCS系统的接收信号时，在第2高频开关11D2中，通过向控 制电源端子Vc4加上例如2.5V，而使第5二极管DD2和第6二极管DD3呈导通状 态，从而使得从天线端子ANT输入的信号向接收侧输出端子Rxdl输出。这时， 第4二极管DD1呈截止状态，利用二极管DD1的隔离，使接收信号不会向发送侧 输入端子Txd泄漏。另外，第6二极管GD3导通时的电感分量和电容器DC5串联谐振，阻抗大致 为0，电感器DSL2为对地短路的状态。这样，因为用电感器DSL2使相位旋转， 从接收侧输出端子Rxg2来看的阻抗接近开路状态，所以接收信号不会向接收侧 输出端子Rxg2泄漏。另外，在该状态下，其它的控制电源端子Vcl、 Vc2、 Vc3
设定为0V。接着，当接收DCS系统的接收信号时，在第2高频开关11D2中，如果向控 制电源端子Vc3、 Vc4加上例如0V，而使第4二极管DD1、第5二极管DD2和第6 二极管DD3呈截止状态，则从天线端子ANT输入的信号向接收侧输出端子Rxd2 输出。这时，利用第4二极管DD1的隔离，使接收信号不会向发送侧输入端子 Txd泄漏。另外，利用第5二极管DD2的隔离，使接收信号不会向接收侧输出端 子Rxdl泄漏。这里，说明DCS/PCS系统中的从发送模式向接收模式切换的工作。当为发 送模式时，第4二极管DD1和第6二极管DD3呈导通状态。这时，设存储在第4 二极管DD1中的电荷为Q1，存储在第6二极管DD3中的电荷为Q3。在这种状态 下，为了从发送模式向用接收侧输出端子Rxg2接收的接收模式切换，必须向控 制电源端子Vcl加上OV，使存储在二极管DD1、 DD3中的电荷释放，使二极管 DD1、 DD3呈截止状态。这时，因为电阻RA连接在串联连接的第4二极管DD1 和第6二极管DD3的中间点与地之间，所以存储在二极管DD1、 DD3中的电荷能 够直接释放。因此，从发送模式切换到PCS系统的接收模式的时间缩短。特别 是，如果第4二极管DD1的电荷存储量Q1较大，则虽然切换时间变慢，但是在 本第4实施例中，与上述第1 第3实施例同样能够消除这样的不良情况。另外，在第2高频开关UD2中，因为LC串联谐振电路分别与二极管DD1、 DD2并联连接，所以当二极管DD1、 DD2呈导通状态时，在使其通过的发送频 带或者接收频带中，在二极管DD1、 DD2为截止状态时，利用其电容分量而产 生了反谐振点。这样，利用二极管DD1、 DD2的截止状态的隔离，能够得到良 好的隔离。(其它实施例)另外，与本发明相关的高频开关不限定于上述实施例，当然在其要点范围 内能够有各种变化。 工业上的实用性如上所述，本发明是适用于多种不同的移动通信系统的高频开关，特别是， 优点在于能够縮短从发送模式切换到接收模式的时间。
权利要求
1.一种高频开关，其特征在于，高频开关具有开关，所述开关具有与天线端子和发送侧输入端子之间的发送侧信号路径串联连接的第1二极管、以及与天线端子和接收侧输出端子之间的接收侧信号路径旁路连接的第2二极管，并选择性地切换所述发送侧信号路径和所述接收侧信号路径，在所述高频开关中，电阻的一端与所述第1二极管和所述第2二极管之间连接，并且该电阻的另一端接地。
2. —种高频开关，其特征在于，高频开关在天线端子的后级具有将第1通信系统的信号路径和第2通信系统 的信号路径分支的天线共用器，所述高频开关还具有第1开关及第2开关，所述第l开关具有所述第l通信系统的信号路径中的、与所述天线端子和第l发送侧输入端子之间的信号路径串联连接的第l二极管、以及与所述天线端子和第1接收侧输出端子之间的信号路径旁路连接的第2二极管，并选择性地切换所述天线端子和所述第l发送侧输入端子之间的信号路径、以及所述天线端子和所述第l接收侧输出端子之间的信号路径；所述第2开关具有所述第2通信系统的信号路径中的、与所述天线端子和 第2发送侧输入端子之间的信号路径串联连接的第3二极管、以及与所述天线端 子和第2接收侧输出端子之间的信号路径旁路连接的第4二极管，并选择性地切 换所述天线端子和所述第2发送侧输入端子之间的信号路径、以及所述天线端 子和所述第2接收侧输出端子之间的信号路径，在所述高频开关中，第1电阻的一端与所述第1二极管和所述第2二极管之间连接，并且该第l电 阻的另一端接地，第2电阻的一端与所述第3二极管和所述第4二极管之间连接，并且该第2电 阻的另一端接地。
3. —种高频开关，其特征在于，高频开关在天线端子的后级具有将第l通信系统的信号路径、第2通信系统 的信号路径和第3通信系统的信号路径分支的天线共用器，所述高频开关还具 有第1开关及第2开关及双工器，所述第l开关具有所述第l通信系统的信号路径中的、与所述天线端子和 第l发送侧输入端子之间的信号路径串联连接的第l二极管、以及与所述天线端 子和第1接收侧输出端子之间的信号路径旁路连接的第2二极管，并选择性地切 换所述天线端子和所述第l发送侧输入端子之间的信号路径、以及所述天线端 子和所述第l接收侧输出端子之间的信号路径；所述第2开关具有所述第2通信系统和第3通信系统的信号路径中的、与 所述天线端子和所述第2通信系统和第3通信系统的公共端子即第2发送侧输入 端子之间的信号路径串联连接的第3二极管、以及与所述天线端子和第2'第3接 收侧输出端子之间的信号路径旁路连接的第4二极管，并选择性地切换所述天 线端子和所述第2发送侧输入端子之间的信号路径、以及所述天线端子和所述 第2'第3接收侧输出端子之间的信号路径；所述双工器将所述第2通信系统和第3通信系统的信号路径中的、配置在所 述第2开关和所述第2接收侧输出端子之间的信号路径、以及配置在所述第2开 关和所述第3接收侧输出端子之间的信号路径分支，在所述高频开关中，第1电阻的一端与所述第1二极管和所述第2二极管之间连接，并且该第l电阻的另一端接地，第2电阻的一端与所述第3二极管和所述第4二极管之间连接，并且该第2电阻的另一端接地。
4. 如权利要求1至3中的任一项所述的高频开关，其特征在于， 与所述接收侧输出端子旁路连接的二极管的另一端与控制电源连接，同时通过电容器接地。
5. 如权利要求4中所述的高频开关，其特征在于，由所述电容器和所述旁路侧二极管导通时的电感分量形成阻抗为O的串联 谐振点。
6. 如权利要求4或5中所述的高频开关，其特征在于， 所述控制电源是单一电源。
全文摘要
本发明得到从发送模式向接收模式切换时间短的高频开关。高频开关(11)是将开关元件即第1二极管(D1)、第2二极管(D2)、电感器(SL1)、(SL2)、电容器(C5)、(C6)以及电阻(R)、(RA)连接而构成的。电阻(RA)的一端连接在第1二极管(D1)和第2二极管(D2)之间，并且该电阻(RA)的另一端接地。这样，二极管(D1)、(D2)在导通状态下存储的电荷通过电阻直接对地释放，将控制电源端子(Vc)从接通切换到断开的、从发送模式向接收模式的切换时间缩短。
文档编号H04B1/44GK101128985SQ20068000550
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月17日 优先权日2005年8月26日
发明者上岛孝纪, 中山尚树 申请人:株式会社村田制作所